Қарашығанақ кен орнын тиімді пайдалану

2.5.1. Қарашығанақ кен орнының көміртекті шикізаттарын алудағы қиындықтар мен оларды жою жолдары.

      

      Кен орнында алынатын көміртекті шикізаттарын физика- химиялық құрамын талдау мұнай мен конденсаттың ішіндегі парафиннің жоғарғы құрамын көрсетеді. Мұнайдағы 3,1-12,4% дейін, конденсаттағы 1,9-5,6% дейінгі мөлшерінің болуы парафиннің жер асты және жер үсті технологиялық қондырғының қорын шарттайды. Оны жою үшінтүрлі қорлардың түзілу салдарын ескертетін және жоятын шаралардыжүргізу керек.

      Кен орнындағы тағы бір қиындатушы факторға гидратты тығынның түзілуін алуға болады. Ішкі кәсіптік жинақта, газ тасымалында  белгілі-бір термодинамикалық шарттарда тасымалданатын көміртегі шикізатының дроссельдеу тиімділігі жасалады, ал ол болса, транспорт және газды дайындау жүйесінде гидратты тығынның пайда болуына әкеледі. Пластты флюидтердегі қышқыл газдың көп мөлшері гидрат түз упроцесін жоғарылатады. Гидратты тығындар кен орнындағы көміртегі  шикізатын тасымалдау мен жинақтау процесін едәуір күрделіндіреді.

      Бұл жұмыстарда кен орнындағы көміртекті шикізатты алудың қалыпты технологиялық  процесін күрделендіретін мәселелер  қарастырылады: а)технологиялық қондырғылардағы парафиндердің қоры; б) газ бен конденсатты дайындау және жинау жүйесіндегі гидратты тығынның түзілуі.

      Қарашығанақ кен орнында парафиннің түзілу шарттары мен олармен күресу әдістері. Мұнайды  ұңғы бағаны бойынша қозғағанда физикалық  шарттар,соның ішінде қысым мен температура өзгереді.

        Температура төмендегенде нәтижесінде мұнай мен конденсаттың қатты парафиндерді еріту қабілеті азаяды.     Өзгерген жағдайда еріген күйде бола алмайтын парафиннің артық мөлшері ерітіндіден қатты кристалл түрінде түседі.

Ұңғымаларда гидраттардың пайда болуы және оларды жою әдістері.

         Ұңғымаларда және кәсіпшілік газ құбырларында гидраттардың пайда болуын және күрес әдістерін таңдауда олардын маңыздылығы – қабат температураларына, пайдаланым ұңғымаларының климаттық шартына жұмыс тәртібіне тәуелді болады.

        Көбіне ұңғыма өзегінде гидраттардың пайда болуына арналған шарттары болады, яғни түптен құбыр аузына дейін көтерілу кезінде газдың температурасы су жиналу температурасынан төмендеу жағдайында. Нәтижесінде ұңғыма гидраттармен толады. 

        Қарашығанақ кен орнында парафиннің  түзілу шарттары мен олармен  күресу әдістері. Мұнайды ұңғы бағаны бойынша қозғағанда физикалық шарттар,соның ішінде қысым мен температура өзгереді.

      Температура төмендегенде нәтижесінде мұнай  мен конденсаттың қатты парафиндерді еріту қабілеті азаяды.       Өзгерген жағдайда еріген күйде бола алмайтын парафиннің артық мөлшері ерітіндіден қатты кристалл түрінде түседі.  

2.5.2. Қатты парафиннің негізгі массасы 

      25-тен  0ºС-ге дейін түседі. Мұнай және  конденсатта парафиннің қатты бөлшектері пайда болып t 33-36ºС аралығында болады. Ұңғыдағы парафинніңартық қоры қиындықтың көзі болып табылады. Қарашығанақ кен орнындағы мұнай мен газ конденсатының парафин қалдықтары құрамы толық зерттелмеген. Балқу температурасы бір-бірінен аса ерекшеленбейді,сәйкесінше 55-53ºС болады. «Аджип» компанияының серіктестерімен жүргізген зерттеулері келесі нәтижелерді көрсетеді; мұнайдың суу температурасы-15ºС; мұнайдың лайлану температурасы-44ºС; парафинді тұнба қалыпты парафиннің қомақты үлесіне иемденеді С₃₀ -С _40.                     

      Салыстырмалы  түрде талдау нәтижелері зерттеу  материалының көлемі кинетика және парафинді  жинау механизмі бойынша қиындықтарды толық көрсетпейді және тиімді ескерту  пайда болған қиындықтарды жоюға мүмкіндік бермейді. Бұл сұрақ кешенді зерттеуді қажет етеді. Осыған байланысты парафиндеумен күресу жиналған қорды жою және болдырмау шаралармен күресу әдітері келесідей:

      -құбырлар  мен қондырғылардың қалдықтарын  механикалық жою;

      -жылу;

      

      -химиялық.

      Нақты жағдайларға байланысты парафин қорларының қандай да бір тәсілін пайдаланады. Қарашығанақ кен орнындағы күресу жолдарының әрқайсысын қысқаша көрсетелік:

      Парафин қалдықтарын механикалық жою  негізінен ішкі кәсіптік жинау мен  мұнай және газ конденсатын тасымалдаудың құбыр жүйесінде жүзеге  асырылады. Жою тәсілі жіберу құралы қарастырады.

      Жылумен өндегенде түрлі сұйықтарды тасушы мен құрғақ бумен жүзеге асырылады. Парафинді жою мақсатында жылумен  өндеуге механикалық скребкаларды қолдануға мүмкіндік бермейтін  технологиялық қондырғылар пайдаланылады.

      Тәжірибені  талдау мәліметтері химиялық әдістерінің  тиімділігін көрсетті. Ол кен орнының  бүкіл технологиялық қондырғысының қозғалысын қамтамассыз етеді. Химиялық реагенттерді пайдалану түрлі қиын-қыстау орындарды алдын-алу шараларын жүргізуге мүмкіндік береді. Қорғалатын технологиялық жабдықтардың сипатына қарай бір немесе бірнеше тәсіл бір уақытта пайдалану мүмкін. Мысалға бірнеше тәсілмен бір уақытта жүзеге асыратын ингибиторлық қорғанысты алуға болады:

-пайдалану  колонасы насосты компресорлық құбырлар арасындағы    сақиналық кеңістікке белгілі-бір уақытпен химиялық реагендерді айдау;

-капиллярлы  магистрал арқылы реагентті тұрақты  беріп тұру;

-реагентті  пласттың забойлық аймағына периодты  түрде айдау.

      Бұдан да тиімді ингибиторды таңдау үшін зертханалық кейін тәжірибелік- сынау зерттеулер жұмыстары жүргізіледі. Сынауға келесі реагенттер ұшырады:CLEAR2517, PROCHNOR AP 105K, CHПХ-ИП-33. Газ гидраттарының түзілу шарттары мен қорғау тәсілдері. Газ гидраттарының түзілу процесінің механизмдері алуан түрлі және аз зерттелген. Кристалдану центрінің туу процесі газды су буымен қанықтыру шартында сонымен бірге толық емес қанықтыру, бірақ су буының газ ортасындағы  су буының иілгіштігі кезінде жүреді.  Гидраттың кристалдану ұрығының жылдамдығы сыртқы қысым және процестің қайта салқындату дәрежесінің шамасымен анықталады. Қысымды жоғарылатумен кристалдану ұрығының түзілу жылдамдығы да өседі. Қайта суыту дәрежесін жоғарылатқанда кристалдану ұрығының жылдамдығы күрт өседі.

        Гидраттың түзілу орның анықтау үшін газқұрамын білу қажет. Газ ағымының температурасы   төмендегенде гидраттың түзілу және жиналу   процесі жүреді.                                                   

       Газ температурасы 67 -69 С аралығында болатын Қарашығанақ кен орны үшін ұңғыдағы гидраттардың түзілуі екіталай. Гидрат түзілген жағдайда бұл процесті газ ағынына ингибиторларды айдаумен тоқтатуға болады. Гидратты тығындардың енгізгі орындары газды кәсіптік дайындау жүйесі, сонымен бірге транспортпен жинақтау жүйесі.

       Гидрат түзумен куресу үшін келесі әдістерді қолданады:газ ағынын ылғалдан сорбция әдісімен кептіру, ағын қысымын гидрат түзу қысымынан төмен ұстау, газ ағынына гидрат түзуге қарсы ингибиторларды енгізу.

      Антигидратты ингибиторлар орнына спирт ерітіндісі мен оның әртүрлі қоспалары кеніне қолданады. 

2.5.3. Гидрат түзумен  күресу әдістері 

      Газ ағынын ылғалдан сорбция әдісімен кептіру.Ағын қысымын гидрат түзу қысымынан төмен  ұстау.

         Газ ағынына гидрат түзуіге қарсы ингибиторларды енгізу.

 Антигидратты  ингибиторлар орнына спирт ертіндісі мен оның әртүрлі қоспалары кеңіне қолданылады. Гидрат түзуші үшінең қолайлы ингибитор-метил спиртіболып табылады. Метанолды пайдаланумен қатар, СНПХ-ИПГ-11А парафиногидратты қалдықтарға қарсы кешенді реагент сы Қарашығанақ кен орнындағы парафин қалдықтары және гидрат түзілумен күрес мәселелерін талдау материалдары келесіні көрсетеді:

1. Қарашығанақ газ конденсаттағы парафинның кристалдану температурасы 33-36ºc.
2. Қатты парафинның негізгі массасы 25-0ºc t-да түсіпө15-25ºс-де максимумге жетеді.
3. Қарашығанақ кен орнының құбырлары мен жабдықтың бетінде парафинді емес, гидрато-парафинді қалдықтар түзіледі.
4. Ингибитордың қажетті мөлшері мен тиімділігін анықтау үшін ылғалдылықтың мөлшерін білу қажет.

      Мәселені  тиімді шешу үшін кешендік әрекеттің реагенттерін пайдаланған дұрыс.

                                                 

                                                                                                        Кесте 2.5.3.1

Экспериментальды  мәліметтер

 

      Тәжірибе  қортындысынан көріп отырғандай, реагент әрі қарай лабораториялық және өндірістік тәжірибелерді талап етеді. Осылайша, Қарашығанақ кен орнындағы парафин қалдықтары және гидрат түзілумен күрес мәселелерін талдау материалдары келесіні көрсетеді: 

      2.5.4. Газ құбырларында гидраттар түзілуін алдын-ала сақтандыру

      

      

      

      Гидраттардың  түзілуін  алдын-ала   сақтандырудың тиімді және сенімді әдісі-газды құбырға түспес бұрын тазалау. Ол шынықтау нүктесіне дейінгі газ тасымалдаудың қалыпты режимін қамтамасыз ететін нүктеде жүргізілуі қажет. Әдетте,кептіруді шықтану нүктесінен газ құбырдағы газдың мүмкін болатын температурасынан 5-6ºтөмен температурада жүргізеді. Бұл кездегі шықтану нүктесін таңдау-техника-экономикалық мәселде,оны газдыңкен орнынантұтынушыға дейін барлық қозғалу жолын газбен жабдықтауды сенімді қамтамасыз ететін жағдайларда еске алып шешу қажет.

Гидраттық тығындарды кетіру үшін антигидраттық ингибиторларды еңгізу.

      Гидраттық тығынның түзілу орнын әдетте газ  құбырдың берілген учаскесінде қысым  өзгерісінің өсуі бойынша анықтайды. Егер тығын тұтас болмаса,онда құбырға  арнайы келте құбыр арқылы, монометрдің штуцері немесе үрлегіш шам арқылы ингибитор еңгізеді. Ұзындығы аз тұтас гидраттық тығынды да осы жолмен кетіруге болады. Егер тығын ұзындығы жүздеген метр болатындай ұзын болса, анда оны осы әдіспен кетіру ұзақ уақытқа созылуы мүмкін. Бұл жағдайда гидраттық тығынның үстінен құбырда бірнеше терезе ояды да, солар арқылы метанол құяды. Содан соң құбырды қайтадан пісіріп жалғастырады.

      Гидраттық тығынды жылдам ыдырату үшін комбинацияланған әдіс қолданады: гидрат тартүзілген  аймаққа ингибитор еңгізумен  қатар қысымды да кемітеді.

      Гидраттық тығындарды қысымды төмендету әдісімен кетіру. Бұл әдістің мәні сол, гидраттардың тепе-теңдік күйі бұзылады, соның нәтижесінде  олардың ыдырауы болады. Қысымды  үш тәсілмен төмендетеді:

           -тығын түзілген газ құбырдың  учаскесін істен шығарады да, екі жағынан үрлегіш шам арқылы атмосфераға газ шығарады;

           -жол кранын бір жағынан жабады  және тығын мен жабылған крандардың  біреуінің арасындағы газды   атмосфераға шығарады. Ең жақсы нәтиже бірінші жағдайда алынады, дегенмен газдың шығыны да көп болады. Екінші және үшінші жағдайларда қысымның бір жақты азаюы апатқа әкелуі мүмкін. Гидраттарды ыдыратқаннан соң ұңғыманы үрлейді, алайда бұл кезде үрленген учаскеде сұйық көмірсутектердің жанасу мүмкіндігі және температураның күрт төмендеуінен қайтадан гидраттық мұзды тығынның түзілуі еске алынбайды.